22.(17分)
⑴探究能力是物理学研究的重要能力之一,物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关,为了研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示:
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ω/rad·s-1 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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n |
5.0 |
20 |
80 |
180 |
320 |
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Ek/J |
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另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为![]()
①计算出砂轮每资助脱离动力的转动动能,并填入上表中
②由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________
⑵应用《伏安法测电阻》时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果存在着误差,而按图中所示的电路进行测量,则可以避免由电压表和电流表内阻所带来的误差。电流表和电压表的量程分别用0~0.6A和0~3V档。
①请在下列横线上简要写出还未完成的主要操作步骤,并用字母表达相应测量值
a.闭合开关S1、S2接2,调节Rp和R´p,使电压表和电流表的读数尽可能大,读出电流表和电压表读数I2、U2
b.保持Rp不变_________________________________________________________
②请推导出待测电阻Rx的表达式③用线把实物图按电路图连成测量电路,请将图中未连的线完成